ArrayList底层jdk源码之modCount

首先演示一段代码：

public class Test {
    public static void main(String[] args) {
        List<String> list = new ArrayList<>();
        list.add("orange");
        Iterator<String> it = list.iterator();//1
        while (it.hasNext()) {//2
            String str = it.next();//3
            if (str.equals("orange")) {
                list.add("banana");//4
            }
        }
    }
}

代码运行结果：

结合java.util..Itr源码分析代码中①②③④句。 

 public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

    /**
     * An optimized version of AbstractList.Itr
     */
    private class Itr implements Iterator<E> {
        int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;

        public boolean hasNext() {
            return cursor != size;
        }

        @SuppressWarnings("unchecked")
        public E next() {
            checkForComodification();
            int i = cursor;
            if (i >= size)
                throw new NoSuchElementException();
            Object[] elementData = ArrayList.this.elementData;
            if (i >= elementData.length)
                throw new ConcurrentModificationException();
            cursor = i + 1;
            return (E) elementData[lastRet = i];
        }

        public void remove() {
            if (lastRet < 0)
                throw new IllegalStateException();
            checkForComodification();

            try {
                ArrayList.this.remove(lastRet);
                cursor = lastRet;
                lastRet = -1;
                expectedModCount = modCount;
            } catch (IndexOutOfBoundsException ex) {
                throw new ConcurrentModificationException();
            }
        }
         final void checkForComodification() {
            if (modCount != expectedModCount)
                throw new ConcurrentModificationException();
        }
   }

分析结果：

第①句调用iteration()

public Iterator<E> iterator() {
        return new Itr();
    }

调用了new Itr()，生成Itr类（迭代器）。此时会给Itr的三个参数初始化。

		int cursor;       // index of next element to return
        int lastRet = -1; // index of last element returned; -1 if no such
        int expectedModCount = modCount;

此时expectedModCount == modCount == 1（因为list调动了add方法，add方法会对modCount实现++操作）

第②句调用下面hasNext()方法，返回下一个要访问元素的下标cursor，因为是第一次循环，所以cursor为0;

第③句调用next()方法，正常取值，取到第一个元素"foo1";

第④句调用add()方法，成功给list添加元素。注意,在调用add方法的时候，有modCount++。所以此时，modCount == 2，expectedModCount == 1。

至此，第一次循环走完。虽然list本来只有一个元素，但后来又添加了"foo2"元素。所以开始第二次循环：

第②句调用下面hasNext()方法，返回下一个要访问元素的下标cursor，第二次循环，所以cursor为1;

第③句调用next()方法，注意，在next()方法中第一句话就是调用checkForComodification();由于modCount(2) != expectedModCount(1)，所以就抛了异常。

抛异常的原因已分析明白，那么这样做的意义是什么？试想一下，如果没有modCount，又会有什么影响呢？

我们知道 java.util.ArrayList不是线程安全的，因此如果在使用迭代器的过程中有其他线程修改了list，那么将抛出ConcurrentModificationException，这就是所谓fail-fast策略。这一策略在中的实现是通过 modCount 域，modCount 顾名思义就是修改次数，对ArrayList 内容的修改都将增加这个值，那么在迭代器初始化过程中会将这个值赋给迭代器的 expectedModCount。在迭代过程中，判断 modCount 跟 expectedModCount 是否相等，如果不相等就表示已经有其他线程修改了 list：注意到 modCount 声明为 volatile，保证线程之间修改的可见性。

所以在这里和大家建议，当大家遍历那些非线程安全的数据结构时，尽量使用迭代器。归根结底，是从线程安全的角度考虑。